banner SamplePro SPE

Przygotowanie próbki do NMR przez ekstrakcję do fazy stałej

SPE-NMR - Przygotowanie próbki do NMR metodą ekstrakcji do stałej fazy

SPE-NMR to proces wykorzystujący ekstrakcję do fazy stałej (SPE) w celu przygotowania roztworów do NMR. Stosuje się go do złożonych próbek wodnych, takich jak matryce spożywcze lub płyny ustrojowe. Upraszcza mieszaninę przez usuwanie zakłócających związków, takich jak sole nieorganiczne i wysoce stężone składniki polarnych matryc. Związki średnio i niepolarne są zatrzymywane i zatężane. Następnie eluuje się go w dobrze zdefiniowanym rozpuszczalniku organicznym (to znaczy metanolu). SamplePro SPE to zrobotyzowany system, który wykonuje ten proces w całkowicie automatyczny sposób i dostarcza roztwory w probówkach NMR, gotowe do pomiaru NMR.

Badania przesiewowe złożonych próbek wodnych za pomocą NMR

Podczas gdy spektroskopia NMR może analizować, klasyfikować mieszaniny i kwantyfikować ilościowo związki w mieszaninach, często cierpi z tego powodu, że widmo jest zdominowane przez intensywne sygnały składników matrycy mieszaniny. Sygnały z charakterystycznych związków występujących w małych ilościach mogą być całkowicie przykryte lub przynajmniej mogą być trudne do wykrycia. Ponadto efekty matrycowe z soli i kwasów mogą prowadzić do zmian pozycji sygnału i kształtu.


W odróżnieniu od SPE-NMRLC-SPE-NMR jest stosowany do identyfikacji lub struktury pojedynczych składników połączenia chromatografii i NMR z post-kolumnowego-SPE. Pojedyncze związki izoluje się przez rozdział chromatograficzny. SPE stosuje się do wzbogacania wyizolowanego, czystego składnika, który otrzymuje się z chromatografii. Kolekcja SPE wzbogaca próbkę, oddziela ją od złożonego rozpuszczalnika chromatograficznego i dostarcza jej stężonego roztworu w deuterowanym rozpuszczalniku NMR.


W przypadku nieukierunkowanych badań przesiewowych izolacja na pojedyncze czyste składniki nie jest wymagana i jest zbyt czasochłonna. Gruby rozdział na frakcje w oparciu o polarność związków jest wystarczający. SPE-NMR jest metodą stosowaną domyślnie, aby osiągnąć właśnie ten cel.

SPE-NMR z SamplePro SPE

SamplePro SPE przeprowadza proces SPE z oryginalną mieszaniną próbek i generuje zwykle jedną lub dwie frakcje z jednej próbki wyjściowej. Główne składniki (zazwyczaj polarne jak cukry w napojach lub endogennych metabolitach z płynów ustrojowych) nie są zatrzymywane i są gromadzone we frakcji wodnej.
Związki będące przedmiotem zainteresowania (zazwyczaj niepolarne) są zatrzymywane na wkładzie, wzbogacane, suszone i wymywane, jako stężony roztwór organicznym rozpuszczalnikiem przeznaczonym do NMR.
W zastosowaniach SPE z wymianą jonową, trzecią frakcję wytwarza się przepłukując kasetę innym rozpuszczalnikiem SPE zawierającym kwas lub zasadę w zależności od jonów uwalnianych z sorbentu.
Cały proces przygotowania, załadunku, suszenia, elucji i przeniesienia frakcji do probówek NMR jest w pełni zautomatyzowany i może przetwarzać do 48 próbek, dając 96 frakcji w nienadzorowanym procesie.
Dostarczana jest standardowa metoda, zoptymalizowana i zatwierdzona przez BRUKER do badań przesiewowych NMR. Jakość i powtarzalność są niezbędne, ponieważ niewielkie zmiany zawartości wody, wartości pH lub zawartości soli mogą znacząco wpływać na położenie i kształt sygnałów NMR oraz utrudniać lub uniemożliwiać ocenę danych.

Ekstrakcja do stałej fazy (SPE)

Zasada ekstrakcji do fazy stałej: próbka wodna (na przykład sok owocowy, wino lub płyn ustrojowy) przeprowadzana jest przez kondycjonowany i wyrównany wkład SPE, przemywa, suszy i na koniec eluuje małą objętością rozpuszczalnika organicznego do dalszego pomiaru.

SPE step by step

Klasyczna SPE podąża za sześcioma podstawowymi krokami:

  1. Kondycjonowanie złoża sorbentu z rozpuszczalnikiem organicznym
  2. Wyrównanie wkładów wodą
  3. Ładowanie próbki
  4. Mycie wkładów
  5. Suszenie w celu usunięcia pozostałej wody
  6. Elucja z małą objętością rozpuszczalnika organicznego

Dostępne są dwie wersje Sample SPE. W przypadku FoodFeir™ ekstrakty SPE są przenoszone do probówek 7 ", podczas gdy dla statywów IVDr™ używa się SampleJet™.

Przebieg pracy z płynami

Próbka SPE wykorzystuje 25 ml fiolki do wprowadzania próbki, a zazwyczaj 10 ml samej próbki jest poddawane procesowi SPE.
Do etapu SPE stosuje się 3 ml wkłady SPE (200 mg materiału sorbentowego).
Po etapie suszenia wytwarza się ekstrakty o objętości 2-3 ml. Część tej frakcji przenosi się do probówek NMR w ramach zautomatyzowanego procesu.

Reproducibility and removal of polar matrix constituents

SPE-NMR removes polar matrix components from the sample while moderately polar metabolites are quantitatively and reproducibly retained and eluted from the SPE cartridge after applying a dying step:


Polar matrix

Statistical analysis of wine extracts

NMR and LC-MS data obtained from the combined use of the SamplePro SPE™, UPLC-TOF-MS and FoodScreener™ can be used for subsequent chemometric approaches as demonstrated below after processing NMR data of corvina and primitivo wines clearly showing differences in the aromatic region:

Wine extracts

Structure elucidation of unknown marker

LC-SPE-NMR-MS can be used for the isolation and structure elucidation of marker differentiating between both grape varieties. After cleaning of the pre-isolated peak from a LC-time slice-SPE-NMR run, acquisition of all necessary NMR data and determination of the molecular formula, the structure can be generated with the use of the CMC-se software.

Marker differentiatingMarker differentiating 2

LabScape

Service & Life Cycle Support for Magnetic Resonance and Preclinical Imaging

Bruker’s commitment to provide customers with unparalleled help throughout the buying cycle, from initial inquiry to evaluation, installation, and the lifetime of the instrument is now characterized by the LabScape service concept.

LabScape Maintenance Agreements, On-Site On-Demand and Enhance Your Lab are designed to offer a new approach to maintenance and service for the modern laboratory

Download LabScape Brochure